KR20040026039A

KR20040026039A - 반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법

Info

Publication number: KR20040026039A
Application number: KR1020020056549A
Authority: KR
Inventors: 남미숙; 하경수
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-03-27
Also published as: KR100919634B1

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 단일 화소에 반사부와 투과부가 동시에 구성되는 반사투과형 액정표시장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판은 심하게 밝음 현상이 나타나는 액정패널의 외곽과 중앙부의 휘도를 맞추기 위해, 액정패널의 외곽에 블랙매트릭스(black-matrix)를 설계함에 있어서, 이 부분에 대응하여 위치한 각 화소의 반사부와 투과부에서의 휘도감소를 균일하게 하도록 투과부의 면적을 줄이고 반사부에 블랙매트릭스를 더욱 연장하여 구성한다.

이와 같이 하면, 액정패널의 외곽에서 발생하는 밝음 현상을 투과부와 반사부에서 고른 비율로 감소시킬 수 있고, 액정패널의 중앙부와 외곽의 휘도 불균일에 의한 액정패널의 화질 저하를 방지할 수 있다.

Description

반사투과형 액정표시장치와 그 제조방법{Method for fabricating a Transflective liquid crystal display device and the same}

본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로 특히, 반사모드와 투과모드를 선택적으로 사용할 수 있는 반사투과형 액정표시장치(Transflective liquid crystal display device)의 화질 불균일을 방지하기 위한 반투과 어레이기판의 구성과 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 반사투과형 액정표시장치는 투과형 액정표시장치와 반사형 액정표시장치의 기능을 동시에 지닌 것으로, 백라이트(backlight)의 빛과 외부의 자연광원 또는 인조광원을 모두 이용할 수 있으므로, 주변환경에 제약을 받지 않고 전력소비(power consumption)를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 반사투과형 컬러 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 반사투과형 액정표시장치(11)는 블랙매트릭스(16)와 서브 컬러필터(17)로 구성된 컬러필터(18)상에 투명한 공통전극(13)이 형성된 상부기판(15)과, 화소(P)로 구성되며 스위칭소자(T)와 어레이배선(25,39)이 형성된 하부기판(21)으로 구성된다.

상기 화소는 투과부(B)와 반사부(D)로 정의되며, 상기 투과부(B)에 대응하여 투명전극(61)이 구성되고 반사부(D)에 대응하여 반사전극(49)이 구성된다.

상기 상부기판(15)과 하부기판(21) 사이에는 액정(14)이 충진되어 있다.

전술한 바와 같이 반사 투과형 액정표시장치가 구성되며 이하, 도 2를 참조하여 상기 반사판과 투명전극으로 구성된 반투과 화소에서 빛의 경로를 알아본다.

도 2는 반사투과형 액정패널의 반사모드와 투과모드의 동작특성을 설명하기 위한 액정패널의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 반사모드일 경우, 액정표시장치(11)는 외부의 자연광원 또는 인조광원을 사용하게 되며, 액정표시장치의 상부기판(15)으로 입사된 빛(F2)은 반사전극(49)에 반사되어 반사전극과 공통전극(13)의 전계에 의해 배열된 액정(14)을 통과하게 되고, 액정(14)의 배열에 따라 액정을 통과하는 빛(F2)의 양이 조절되어 이미지(Image)를 구현하게 된다.

반대로, 투과모드(Transmission mode)로 동작할 경우에는, 광원을 하부기판(21)의 하부에 위치한 백라이트(41)의 빛(F1)을 사용하게 된다. 백라이트(41)로부터 출사한 빛은 투명전극(61)을 통해 액정(14)에 입사하게 되며, 상기 투과홀 상부의 투명전극(61)과 상기 공통전극(13) 사이의 전계 분포에 따라배열된 액정(14)에 의해 하부 백라이트(41)로부터 입사한 빛의 양을 조절하여 이미지를 구현하게 된다.

이하, 도 3을 참조하여, 전술한 바와 같이 구성되는 종래의 반사투과형 액정패널의 반사투과 어레이기판의 구성을 설명한다.

도시한 바와 같이, 반사투과형 어레이기판은 투명한 절연기판(21)상에 서로 수직하게 교차하여 화소(P)를 정의하는 게이트 배선(25)과 데이터 배선(39)이 구성되고, 상기 두 배선(25,39)의 교차지점에는 게이트 전극(22)과 액티브층(26)과 소스 전극(28)과 드레인 전극(30)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성된다.

상기 화소(P)에는 상기 드레인 전극(30)과 접촉하는 반투과 화소전극(40,42)이 구성된다.

앞서 도 1에서 설명한 바와 같이, 상기 반투과 화소전극(40,42)은 반사부(D)와 투과부(B)로 정의되는데, 도 3의 구성은 투과홀(A)을 포함한 반사판(40)과 상기 반사판(40)의 상부 또는 하부에 투명전극(42)을 구성하여 상기 투과홀(A)을 투과부로 정의하고, 투과홀(A)을 제외한 반사전극 영역을 반사부(D)로 정의하였다.

이때, 상기 반사전극(40)과 투과전극(42)은 서로 평면적으로 겹쳐 구성되며 양측에 위치하는 데이터 배선(39)의 상부로 연장하여 구성한다.

화소(P)에는 보조 용량부(C)가 더욱 구성되며, 상기 게이트 배선(25)의 일부를 보조 용량부(C_ST)의 제 1 전극으로, 상기 게이트 배선(25)의 상부로 연장된 화소전극의 연장부를 제 2 전극으로 하였다.

도시한 바와 같이, 상기 게이트 전극(22)은 게이트 배선(25)에 연결되고, 상기 소스 전극(28)은 데이터 배선(39)과 연결된다.

전술한 구성 중, 상기 게이트 및 데이터 배선(25,39)과 박막트랜지스터(T)와 기판(100)의 최외곽 부분은 별도의 기판(미도시)에 형성된 블랙매트릭스(50)를 통해 차폐 된다.

전술한 바와 같은 어레이기판의 구성을 등가 회로로 표현하면 이하, 도 4와 같다.

도 4는 도 3의 어레이기판의 구성을 등가회로도 이고, 도 5는 도 4의 게이트 배선에 인가된 신호에 따른 화소전압의 파형특성을 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 화소(P)는 박막트랜지스터(T)와 연결된 액정 캐패시터와, 상기 액정 캐패시터(C_LC)에 병렬로 연결된 보조 용량부(C_ST)로 구성된다.

이러한 구성에서, 상기 다수의 게이트 배선(25)중 n번째 게이트 배선(#n(G); 액정패널 하부의 최외곽에 구성된 게이트배선)은 0번부터 n-1번째 게이트배선(#n-1(G))과는 다르게 보조 용량부가 구성되어 있지 않기 때문에 n번째 게이트 배선(#n(G))의 신호 지연이 다른 곳보다는 낮다.

따라서, 이와 연결된 박막트랜지스터를 통해 구동되는 화소(P)는 다른 곳 보다 환하거나(노멀리 화이트(normally white) 모드의 경우) 더 어둡게(노멀리 블랙(normally black)모드의 경우) 나타난다.

또한, 0번째 데이터배선(# 0(D))은 화소전극이 양쪽에 존재하는 다른 데이터배선과는 달리 왼쪽에 화소전극이 존재하지 않기 때문에 기생용량(c_dp) 값이 낮다.

그리고, 액정패널의 우측 끝에 위치한 화소전극(도 3참조) 들은 중앙부에 위치한 화소전극과는 달리 오른쪽에 겹쳐지는 데이터 배선이 존재하지 않기 때문에 화소전극과 데이터 배선이 겹쳐지면서 발생하는 기생용량(C_dp)의 양이 다르다. 따라서, 이 부분 또한 다른 곳보다는 휘도가 다르게 나타난다.

이와 같은 경우에는 화소전압(V_PXL1,V_PXL2)이 액정패널의 외곽(V_PXL1)과 중심부(V_PXL2)에서 차이가 발생하게 되는데, 이를 공통전압(V_COM)으로 보정한다 해도 상기 공통 전압은 중심부 화소들을 기준으로 맞추어져 있기 때문에, 상기와 같은 부분에 위치하는 화소는 공통전압(V_COM)을 중심으로 대칭성을 확보할 수 없어 노멀리 화이트 모드의 경우에는 더 환하게 표시된다.

종래에는 상기와 같은 액정패널 가장자리의 밝음을 해결하기 위해, 더미 화소(n번째 게이트 배선에 일부가 겹쳐지도록 한 더미화소)를 더욱 구성하여 주거나, 블랙매트릭스를 통해 가장자리를 가려주는 조치를 취하였다.

그러나, 더미 화소전극을 더욱 구성하게 되면 여유공간을 줄여서 설계마진을 줄이게 되고 또한, 구동 IC에서 상기 더미 화소전극을 구동하기 위한 채널을 증가하여야 하기 때문에 구동 IC의 가격이 상승하는 문제가 있다.

또한, 반사투과형 어레이기판의 구성에서, 상기 블랙매트릭스로 액정패널의 주변을 가리기 위해 액정패널의 최외각의 화소에 블랙매트릭스를 연장하여 구성하게되면 최외각 화소의 투과부와 반사부의 밝기 균형이 맞지 않는 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 액정패널의 외곽에 구성되는 화소의 투과부와 반사부에서의 휘도를 균일하게 감소시키기 위해, 투과부의 면적을 줄이는 동시에 투과부가 줄어 넓어진 면적 만큼에 대응하는 반사부를 블랙매트릭스로 가려주는 것이다.

이때, 상기 액정패널 최외곽 화소에 구성되는 반투과전극의 투과부는 액정패널의 중앙부 방향에 근접하도록 설계한다.

전술한 바와 같은 구성은 액정패널의 외곽과 중앙부의 휘도 불균일을 해소 할 수 있으므로 고화질의 액정표시장치를 제작할 수 있다.

도 1은 일반적인 반사투과형 액정표패널의 일부를 개략적으로 도시한 도면이고,

도 2는 반사투과형 액정패널의 반사모드와 투과모드의 동작특성을 설명하기 위한 액정패널의 단면도이고,

도 3은 종래에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판을 개략적으로 도시한 평면도이고,

도 4는 일부 화소를 나타낸 평면도와 이것의 등가회로도이고,

도 5는 도 4의 구성에 따른 신호 특성을 나타낸 그래프이고,

도 6은 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판을 개략적으로 도시한 평면도이고,

도 7a 내지 도 7d는 도 6의 Ⅶ-Ⅶ`,Ⅷ-Ⅷ`을 따라 절단하여, 본 발명의 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면이고,

도 8은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ`,Ⅷ-Ⅷ`을 따라 절단한 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시패널의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 기판 102 : 게이트 배선

104 : 게이트 전극 106 : 액티브층

110 : 소스 전극 112 : 드레인 전극

114 : 데이터 배선 118 : 반사전극

126 : 투명 전극 200: 블랙매트릭스

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판은 투명한 절연 기판과; 상기 기판 상에 일 방향으로 서로 이격하여 평행하게 구성된 다수의 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 교차하여 다수의 화소를 정의하는 다수의 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점 마다 구성된 스위칭 소자와; 상기 동일한 면적의 다수의 화소에 투과부와 반사부로 정의된 반투과 화소전극을 구성함에 있어서, 액정패널의 최외곽에 구성된 반투과 화소전극 중 투과부의 면적은 액정패널의 다른 영역에 위치한 투과부에 비해 작은 면적으로액정패널의 중앙부 방향에 근접하도록 구성된 반투과 화소전극을 포함한다.

반사부와 투과부로 정의된 반투과 화소전극에서, 반사전극은 반사부에 대응하여 구성되고, 투명 전극은 투과부에 대응하여 구성할 수 있다.

상기 반투과 화소전극은 상기 데이터 배선의 일부 상부로 연장하여 구성할 수 있다.

전술한 구성에서, 상기 액정패널의 좌측 최외곽에 구성된 반투과 화소전극의 투과부는 우측의 데이터 배선에 근접하여 구성되고, 상기 액정패널의 우측 최외곽에 구성된 반투과 화소전극은 좌측에 위치한 데이터 배선에 근접하여 구성하고, 상기 액정패널의 상측과 하측의 최외곽에 구성된 반투과 화소전극의 투과부는 액정패널의 중앙부 방향에 가까운 게이트 배선에 근접하여 구성되고, 액정패널의 모서리부에 해당하여 구성된 반투과 화소전극은 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 근접하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 따른 반사투과형 액정표시장치는 서로 소정간격 이격된 제 1 기판과 제 2 기판과; 상기 제 2 기판과 마주보는 제 1 기판이 일면에 일 방향으로 서로 이격하여 평행하게 구성된 다수의 게이트 배선과; 상기 게이트 배선과 교차하여 다수의 화소를 정의하는 다수의 데이터 배선과; 상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점 마다 구성된 스위칭 소자와; 상기 동일한 면적의 다수의 화소에 투과부와 반사부로 정의된 반투과 화소전극을 구성함에 있어서, 액정패널의 최외곽에 구성된 반투과 화소전극 중 투과부의 면적은 액정패널의 다른 영역에 위치한 투과부에 비해 작은 면적으로 액정패널의 중앙부에 근접하도록 구성된 반투과 화소전극과; 상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에, 상기 제 1 기판의 외곽과 상기 박막트랜지스터와 상기 게이트 및 데이터 배선을 차폐하도록 구성된 블랙매트릭스에 있어서, 상기 제 1 기판의 최 외곽에 구성된 각 화소의 반사부의 일부 영역을 차폐하는 블랙매트릭스와; 상기 화소에 대응한 영역에 구성된 서브 컬러필터와; 상기 블랙매트릭스와 서브 컬러필터의 상부에 구성된 투명 공통전극과; 상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

-- 실시예 --

본 발명의 특징은 반투과형 액정패널의 최외곽에 나타나는 밝음을 블랙매트릭스를 이용하여 낮추는데 있어서, 반사부와 투과부에서 균일하게 휘도가 감소할 수 있도록 반사부의 면적을 투과부의 면적에 비해 크게 설계하고, 상기 반사부에 대응하여 블랙매트릭스를 연장하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도시한 바와 같이, 기판(100)의 일 방향으로 연장하여 게이트 배선(102)을 형성하고, 이와는 수직한 방향으로 화소(P)를 정의하는 데이터 배선(114)을 형성한다.

상기 두 배선(102,114)의 교차지점에는 게이트 전극(104)과 액티브층(106)과 소스 전극(110)과 드레인 전극(112)을 포함하는 박막트랜지스터(T)를 형성한다.

상기 화소 영역(P)에는 투과부(B)와 반사부(D)로 구성된 반투과 화소전극(118,126)을 구성하는데, 화소전극은 투과홀(A2,A)을 포함하는 반사전극(118)과, 이러한 반사전극(118)의 상부 또는 하부에 투명전극(126)을 형성한다.

이때, 상기 투과홀(A2,A)은 투과부(B)로서 기능을 하게 되고, 이를 제외한 반사전극 영역은 반사부(D)로서 기능을 하게 된다.

상기 반투과 화소전극(118,126)은 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(112)과 접촉하도록 구성한다.

상기 반투과 화소전극(118,126)과 회로적으로 병렬로 연결된 보조 용량부(C)가 게이트 배선(102)의 상부에 구성되며, 이때 게이트 배선(102)의 일부가 스토리지 제 1 전극의 기능을 하고 이에 연장된 화소전극(118,126)의 연장부가 스토리지 제 2 전극의 기능을 한다.

본 발명의 특징은 액정패널의 최외곽의 휘도가 액정패널의 중앙부의 휘도보다 너무 밝기 때문에 나타나는 화질 불균일을 방지하기 위해 액정패널의 최외곽의 휘도를 낮추는 것이다.

이를 위해, 도시하지 않은 상부기판에 구성하는 블랙매트릭스(200)를 이용하여 액정패널의 최외각에 구성된 화소(P1,P2,P3,P4,P5)의 일부를 가려주는 것이 필요한데 이때, 블랙매트릭스(200)에 의해 가려진 각 화소(P1,P2,P3,P4,P5)들의 투과부(B1,B2,B3,B4,B5)와 반사부(D1,D2,D3,D4,D5)에서의 휘도 또한 고려해야 한다.

즉, 투과부와 반사부에서 골고루 휘도를 낮추는 것이 필요하므로 블랙매트릭스(200)에 의해 가려진 반사영역만큼 투과영역을 줄여 투과부(B1,B2,B3,B4,B5)와 반사부(D1,D2,D3,D4,D5)의 휘도특성을 어느 정도 맞추어 주어야 한다.

이때, 상기 투과부(B1,B2,B3,B4,B5)가 블랙매트릭스(200)에 가려지지 않도록 해야하는데, 이를 위해 투과부(B1,B2,B3,B4,B5)(정확히는 투과홀임)를 설계할 때 상기 액정패널의 좌측 최외곽에 구성된 반투과 화소전극의 투과부(B2)는 우측의 데이터 배선(114)에 근접하도록 하고, 상기 액정패널의 우측 최외곽에 구성된 반투과 화소전극의 투과부(B4)는 좌측에 위치한 데이터 배선(116)에 근접하도록 하고, 액정패널의 상측과 하측의 최외곽에 구성된 화소의 투과부(B5,B1)는 액정패널의 가운데 방향에 가깝게 구성된 게이트 배선(102)에 근접하도록 하고, 액정패널의 모서리부에 해당하여 구성된 반투과 화소전극(118,126)의 투과부(B3)는 게이트 배선(102,114)과 데이터 배선의 교차지점에 근접하도록 설계한다.

이하, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여, 본원 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판의 제조공정을 설명한다.

도 7a 내지 도 7d는 도 6의 Ⅶ-Ⅶ`과 Ⅷ-Ⅷ`을 따라 절단하여, 본 발명의 공정 순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.

먼저, 도 7a에 도시한 바와 같이, 기판(100)상에 서로 평행하게 이격 하여 일 방향으로 연장되도록 게이트 배선(도 6의 102)과, 이에 연결된 게이트 전극(104)을 형성한다.

다음으로, 상기 게이트 전극(104)이 형성된 기판(100)의 전면에 질화실리콘(SiN_x)과 산화 실리콘(SiO₂)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여, 제 1 절연막인 게이트 절연막(105)을 형성한다.

상기 게이트 절연막(105)의 상부에 비정질 실리콘과 불순물(p+ 또는 n+이온)을 포함하는 불순물 비정질 실리콘을 증착하고 패턴하여, 상기 게이트 전극(104)상부의 게이트 절연막(105)상에 액티브층(106)과 오믹 콘택층(108)을 형성한다.

상기 오믹 콘택층(108)은 액티브층(106)을 형성한 후, 액티브층의 표면에 불순물 이온을 도핑하는 방법으로 형성할 수 도 있다.

도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 액티브층(106)과 오믹 코택층(108)이 형성된 기판(100)의 전면에 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu)등을 포함하는 도전성 금속 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 오믹 콘택층(108)의 일 측과 접촉하는 소스 전극(110)과 이와는 소정간격 이격하여 오믹 콘택층(108)의 타측과 접촉하는 드레인 전극(112)을 형성한다.

동시에, 상기 소스 전극(110)과 연결되고 게이트 배선(도 6의 102)과는 수직하게 교차하여 화소(P2,P)를 정의하는 데이터 배선(114)을 형성한다.

상기 소스 및 드레인 전극(110,112)과 데이터 배선(114)이 형성된 기판(100)의 전면에 앞서 설명한 무기절연물질 그룹 중 하나를 선택하거나, 경우에 따라서는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴계 수지를 포함하는 유기절연물질그룹 중 선택된 하나를 도포하여 제 2 절연막(116)을 형성한다.

연속하여, 상기 제 2 절연막(116)이 형성된 기판(100)의 전면에 알루미늄(Al)과 같이 반사율이 뛰어난 금속을 증착하고 패턴하여, 화소(P2,P)의 일부에 대응하여 투과홀(A2,A)과, 상기 드레인 전극(112) 상부에 대응하여 식각홀(120)을 포함한 반사전극(118)을 상기 화소(P2,P)에 형성한다.

상기 투과홀(A2,A)은 각 화소(P2,P)에서 투과부(B2,B)가 되고, 이를 제외한 반사전극영역은 반사부(D2,D)가 된다.

전술한 구성에서, 상기 반사전극(118)이 기판(100)의 최외곽에 구성될 경우, 게이트 배선(도 6의 102)과 데이터 배선(114)에 의해 정의된 화소(P2,P)내에서 어레이기판의 중앙부에 근접하도록 형성한다.

이때, 어레이기판의 최 외곽 화소(P2)에 구성한 반투과전극(118,126)은 중앙부에 위치하는 화소(P)에 구성한 반투과전극(118,126)과는 달리 반사부(D2)의 면적을 투과부(B2)의 면적보다 크게 설계한다.

전술한 바와 같이, 상기 반사전극(118)에 투과홀을 형성할 때, 기판(100)의 중앙부와 최외곽에 따라 다르계 설계하는 이유는 아래와 같다.

즉, 상기 어레이기판(100)의 최 외곽에 위치한 화소(P2)는 휘도를 낮추기 위해 별도의 기판(미도시)에 구성된 블랙매트릭스(도 6의 200)에 의해 일부 영역이 차폐된다.

예를 들어, 액정패널 최외곽에 구성된 화소의 휘도가 중앙부에 구성된 화소의 휘도보다 30% 더 밝다면 투과부와 반사부에서 30%를 줄어들게 하기 위해, 투과부에서 15% 줄어들 수 있도록 투과부의 크기를 줄이고, 반사부에서 15% 줄어들 수있도록 반사부를 블랙매트릭스로 가려주면 된다.

이를 위해, 투과부(B2)의 크기를 줄이게 되기 때문에 어레이기판을 완성했을 경우에는 기판(100)의 최외곽에 위치한 화소(P2)의 반사부(D2)는 투과부(B2)에 비해 큰 면적으로 구성된다.

따라서, 반사부(D2)와 투과부(B2)에서 유사한 비율로 휘도를 낮출수 있다.

이때, 어레이기판(100)의 최외곽 영역을 제외한 영역에 위치한 화소(P)의 투과부(B)와는 달리 외곽에 구성된 화소(P2)의 투과부(B2)는 화소 내에서 기판(100)의 중앙부 방향으로 근접하도록 구성한다.

다음으로 도 7c에 도시한 바와 같이, 어레이기판 반사전극(118)을 형성한 후, 상기 반사전극(118)의 상부에 앞서 설명한 무기절연물질그룹 중 선택된 하나로 제 3 절연막(122)을 형성한다.

연속하여, 상기 드레인 전극(112)상부의 반사전극(118)사이로 노출된 제 3 절연막(122)과 하부의 제 2 절연막(116)을 식각하여, 상기 드레인 전극(112)의 일부를 노출하는 드레인 콘택홀(124)을 형성한다.

상기 도 7d에 도시한 바와 같이, 상기 제 3 절연막이 형성된 기판(100)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-틴-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나로, 상기 드레인 전극(112)과 접촉하면서 화소(P2,P)에 위치하도록 화소전극(126)을 형성한다.

전술한 바와 같은 공정을 통해 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판을 제작할 수 있다.

전술한 바와 같은 공정을 통해 제작된 어레이기판을 포함하는 액정패널의 구성을 이하, 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ`과 Ⅷ-Ⅷ`을 따라 절단한 본 발명에 따른 액정패널의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

전술한 도 7a 내지 도 7d의 공정을 통해 제작된 박막트랜지스터 어레이기판과 소정간격 이격하여 합착되는 상부 기판은 아래와 같은 개략적인 공정을 통해 제작할 수 있다.

먼저, 박막트랜지스터와 어레이배선이 형성된 제 1 기판(100)에 대응하는 제 2 기판(200)의 일면에 상기 제 1 기판의 외곽과 상기 박막트랜지스터(T)와, 게이트 배선(도 6의 102)과 데이터 배선(114)에 대응하는 부분에 블랙매트릭스(202)를 형성한다.

상기 블랙매트릭스(202)는 블랙수지를 도포한 후 패턴하여 형성하거나, 크롬(Cr)/크롬옥사이드(CrO_X)를 증착하고 패턴하여 형성할 수 있다.

이때, 제 1 기판(100)의 최외곽에 대응하여 형성되는 부분은 최외곽 화소(P2)의 반사부(D2)의 일부에 대응하는 부분까지 연장하여 형성한다.

다음으로, 상기 투과부(B2,B)와 반사부(D2,D)로 구성된 반투과 화소전극(118,126)에 대응하는 부분에 적색(204a)과 녹색(204b)과 청색을 서브 컬러필터를 임의의 순서대로 패턴하여 형성한다.

상기 블랙매트릭스(202)와 서브 컬러필터(204a,204b)가 형성된 기판(200)의전면에 투명한 절연물질로 평탄화막(206)을 형성한다.

연속하여, 상기 평탄화막(206)의 상부에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속물질을 증착하고 공통전극(208)을 형성한다.

이와 같이 제작된 제 2 기판(200)과 상기 제 1 기판(100)을 실런트(sealant, 미도시)로 합착한 후, 실런트가 존재하지 않는 부분으로 액정을 주입하고 이 부분을 봉지함으로서 본 발명에 따른 액정패널을 제작할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 액정패널은 최외곽에 구성된 각 화소의 반사부(D2)와 투과부(B2)를 설계할 때 투과부(B2)의 면적을 줄이고, 유사한 비율로 반사부(D2)의 면적을 늘리면서 상기 블랙매트릭스를 연장하여 반사부의 일부를 차폐하도록 한 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판은 액정패널의 외곽부와 중앙부에서의 휘도를 균일하게 맞출 수 있으므로 고화질의 반사투과형 액정표시장치를 제작할 수 있다.

Claims

투명한 절연 기판과;

상기 기판 상에 일 방향으로 서로 이격하여 평행하게 구성된 다수의 게이트 배선과;

상기 게이트 배선과 교차하여 다수의 화소를을 정의하는 다수의 데이터 배선과;

상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점 마다 구성된 스위칭 소자와;

상기 동일한 면적의 다수의 화소에 투과부와 반사부로 정의된 반투과 화소전극을 구성함에 있어서,

액정패널의 최외곽에 구성된 반투과 화소전극 중 투과부의 면적은 액정패널의 다른 영역에 위치한 투과부에 비해 작은 면적으로 액정패널의 중앙부 방향에 근접하도록 구성된 반투과 화소전극

을 포함하는 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
제 1 항에 있어서,

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 액티브층과, 소스 전극 및 드레인 전극으로 구성된 박막트랜지스터인 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
제 1 항에 있어서,

반사부와 투과부로 정의된 반투과 화소전극에서, 반사전극은 반사부에 대응하여 구성되고, 투명 전극은 투과부에 대응하여 구성된 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
제 3 항에 있어서,

상기 반사전극은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 구성된 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
제 3 항에 있어서,

상기 투명전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나로 형성된 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
제 1 항에 있어서,

상기 반투과 화소전극은 상기 데이터 배선의 일부 상부로 연장하여 구성된반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
제 1 항에 있어서,

상기 액정패널의 좌측 최외곽에 구성된 반투과 화소전극의 투과부는 우측의 데이터 배선에 근접하여 구성되고, 상기 액정패널의 우측 최외곽에 구성된 반투과 화소전극은 좌측에 위치한 데이터 배선에 근접하여 구성하고, 상기 액정패널의 상측과 하측의 최외곽에 구성된 반투과 화소전극의 투과부는 액정패널의 중앙부 방향에 가까운 게이트 배선에 근접하여 구성되고, 액정패널의 모서리부에 해당하여 구성된 반투과 화소전극은 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점에 근접하여 구성된 반사투과형 액정표시장치용 어레이기판.
서로 소정간격 이격된 제 1 기판과 제 2 기판과;

상기 제 2 기판과 마주보는 제 1 기판이 일면에 일 방향으로 서로 이격하여 평행하게 구성된 다수의 게이트 배선과;

상기 게이트 배선과 교차하여 다수의 화소를 정의하는 다수의 데이터 배선과;

상기 게이트 배선과 데이터 배선의 교차지점 마다 구성된 스위칭 소자와;

상기 동일한 면적의 다수의 화소에 투과부와 반사부로 정의된 반투과 화소전극을 구성함에 있어서,

액정패널의 최외곽에 구성된 반투과 화소전극 중 투과부의 면적은 액정패널의 다른 영역에 위치한 투과부에 비해 작은 면적으로 액정패널의 중앙부에 근접하도록 구성된 반투과 화소전극과;

상기 제 1 기판과 마주보는 제 2 기판의 일면에, 상기 제 1 기판의 외곽과 상기 박막트랜지스터와 상기 게이트 및 데이터 배선을 차폐하도록 구성된 블랙매트릭스에 있어서,

상기 제 1 기판의 최 외곽에 구성된 각 화소의 반사부의 일부 영역을 차폐하는 블랙매트릭스와;

상기 화소에 대응한 영역에 구성된 서브 컬러필터와;

상기 블랙매트릭스와 서브 컬러필터의 상부에 구성된 투명 공통전극과;

상기 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 위치하는 액정층

을 포함하는 반사투과형 액정표시장치.
제 8 항에 있어서,

상기 스위칭 소자는 게이트 전극과, 액티브층과, 소스전극 및 드레인전극으로 구성된 박막트랜지스터인 반사투과형 액정표시장치.
제 8 항에 있어서,

반사부와 투과부로 정의된 반투과 화소전극에서, 반사전극은 반사부에 대응하여 형성되고, 투명 전극은 투과부에 대응하여 형성된 반사투과형 액정표시장치.
제 10 항에 있어서,

상기 반사전극은 알루미늄(12) 또는 알루미늄 합금으로 구성된 반사투과형 액정표시장치용.
제 10 항에 있어서,

상기 투명전극은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 금속그룹 중 선택된 하나로 구성된 반사투과형 액정표시장치.
제 8 항에 있어서,

상기 반투과 화소전극은 상기 데이터 배선의 일부 상부로 연장하여 구성된 반사투과형 액정표시장치.
제 8 항에 있어서,

상기 액정패널의 좌측 최외곽에 구성된 반투과 화소전극의 투과부는 우측의 데이터 배선에 근접하여 구성되고, 상기 액정패널의 우측 최외곽에 구성된 반투과 화소전극은 좌측에 위치한 데이터 배선에 근접하여 구성되고, 상기 액정패널의 상측과 하측의 최외곽에 구성된 반투과 화소전극의 투과부 액정패널의 중앙부 방향에 가깝게 구성된 게이트 배선에 근접하여 구성되고, 액정패널의 모서리부에 해당하여 구성된 반투과 화소전극은 데이터 배선과 게이트 배선의 교차지점에 가깝게 구성된 반사투과형 액정표시장치.